生物活性肽的生理功能及在动物生产中的应用

2013-01-25 21:38兰海楠付志玲杨艳红崔焕忠吴天成马思慧李雁强
中国兽医杂志 2013年3期
关键词:抗氧化仔猪活性

李 维,兰海楠,付志玲,杨艳红,郭 风,刘 禹,张 辉,崔焕忠,赵 雪,吴天成,马思慧,李雁强,郑 鑫

(吉林农业大学动物科技学院,吉林 长春130118)

英国科学家Bayliss等[1]从动物胃肠中发现了促胰腺素,这是人类首次发现活性肽类的物质。生物活性肽(Biologicallyactivepeptides,BAP)是由25个天然氨基酸以不同组成和排列方式构成的,分子量一般小于6 000Da,在构象上比较松散,是对生物机体的生命活动有益或具有特定生理作用的多功能化合物的总称[2]。其易消化吸收,并对生物体有降血压、降胆固醇、抗菌、抗病毒、抗肿瘤、抗氧化、提高机体免疫力等作用,在生产中能够改善饲料的适口性、提高动物生产性能,食用安全性较高。

1 生物活性肽的分类

因生物活性肽结构复杂,功能多样,种类较多,分布广泛,所以学术界对生物活性肽的分类方法并不统一。按其来源可分为内源生物活性肽和外源生物活性肽;按其生理功能可分为降压活性肽、降胆固醇活性肽、抗菌活性肽、抗病毒活性肽、抗肿瘤活性肽、抗氧化活性肽、抗凝活性肽、免疫活性肽等;按其材料可分为海洋生物活性肽和陆地生物活性肽;按其形成原因分为天然生物活性肽和人工合成生物活性肽。

2 生物活性肽的生理功能

2.1 降压活性肽 赵秀娟等研究发现,在高脂饲料饲喂的Wistar大鼠饲料中按照10g/kg的体质量均匀混合大豆活性肽粉,可显著降低血清TC(26.0%)和总甘油三酯(24.4%)的含量,而对高密度脂蛋白-胆固醇(HDL-C)无影响。Zhao等[3]以海参(Acaudinamolpadioidea)的体壁为研究对象,采用反复水提蛋白、复合酶水解蛋白等方法,最终纯化得到1个抑制ACE的IC50为15.9μmol/L的活性多肽,经肠道消化酶作用可增加其活性,并经试验验证该肽能够显著降低SHR鼠的血压。ByunHG等[4]首先借助三步膜反应器用多种酶连续水解阿拉斯加雪鱼皮,然后利用离子交换色谱、反相高效液相色谱和凝胶过滤色谱分离其水解产物,得到2种分子量在0.9~1.9kDa之间的活性肽,此肽能够抑制ACE的活性。

2.2 抗菌活性肽 抗菌肽无特殊的受体,是通过物理作用造成细胞膜穿孔从而达到抑菌效果的。许玉澄等研究发现,生物活性肽可促进肠道内有益菌的生长,促进营养的消化吸收和伤口愈合,并有较强的抗菌作用。Oren等[5]从豹鳎中分离得到一种能够溶解细菌细胞壁的33个氨基酸组成的抗菌肽,其抗菌活性比蜂毒素更强。Rescigno等[6]研究表明,甲壳动物的血细胞溶泡上清液中含有杀灭细菌的物质。

2.3 抗氧化活性肽 Chen等[7]从大豆蛋白酶解物中分离得到了6种氨基酸序列为Ser-Gly-Phe-Ala-Pro、Ala-Glu-Ile-Asn-Met-Pro-Asp-Tyr和Ile-Gln-Gln-Gly-Asn的抗氧化活性肽,经验证均有抗亚油酸脂质过氧化作用。进一步研究发现,大豆肽的抗氧化活性主要取决于其本身的氨基酸组成、排序和构型,并推断咪唑基团的结合位点正确与否是决定其抗氧化活性的重要条件之一。陈美珍等[8]从大豆分离蛋白酶解物中分离出了具有清除羟自由基的能力的功能肽,并确定其清除能力主要决定于肽序列和氨基酸侧链基团。裴新荣等[9]从深海鲑鱼鱼皮的酶解产物中分离到小分子的海洋胶原肽,经SD大鼠活体试验证明,可明显改善D-半乳糖引起的抗氧化应激损伤,并可显著提高超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活性,显著降低丙二醛(MDA)水平。Chen Shasha等[10]研究表明,肌肽可作为储存熟肉的氧化型抗酸败剂,肌肽可抑制铁、血红蛋白及脂氧合酶催化的脂质氧化作用。杜伟和王恬[11]研究表明,胰岛素和酪蛋白的酶解物对仔猪的肝脏的促生长效果显著,并能提高其抗氧化能力。

2.4 免疫调节活性肽 潘翠玲等研究表明,用添加大豆蛋白酶解的日粮饲喂仔猪,可显著促进其胸腺、脾脏和腹股沟淋巴结的生长。李清研究发现,生物活性肽能显著提高鲤鱼血液免疫球蛋白IgM和补体C4的量,并能降低T4的分泌量和血液中尿素的水平,并且发现随着生物活性肽的浓度的增加其作用越明显,存在一定的计量依赖性。RuiyueY等[12]研究表明,鲑鱼蛋白海洋蛋白肽能显著提高小鼠的细胞免疫和体液免疫功能,并发现其免疫调节功能与刺细胞因子的分泌有关。

2.5 抗肿瘤活性 McCubbin[13]等从念珠藻(nostocsp.)中提取了7种多肽,经小鼠试验验证其对小鼠移植乳腺癌、卵巢癌、胰腺癌都具有强列的抑制活性。Edwards等[14]从鞘丝藻(lyngbymajuscula)中分离出2种对小鼠P388白血病细胞有抑制作用的脂肽,并测定其IC50均为0.4mg/L。Bernay等[15]人从牡蛎匀浆液中分离得到一种低分子牡蛎活性肽1(bioactivepeptidesofoyster1,BPO-1),经试验表明,BPO-1可促使癌细胞发生形变,可明显抑制胃腺癌和肺腺癌细胞的分裂增殖。Huber等[16]研究认为,槲寄生肽能显著增强粒性白细胞的氧化和吞噬作用。

2.6 降低胆固醇活性肽 陈路等试验研究发现,双甘肽Gly-Gly的吸收率比甘氨酸高2~10倍,某些小肽能够直接被动物吸收,参与生理活动和代谢调节。Yasuyuki等[17]从大豆球蛋白的酶解物中获得了一种氨基酸序列为 Leu-Pro-Tyr-Pro-Arg的活性肽,研究证明,该活性肽具有降低胆固醇和减肥的作用。姜毓君等发现,抑制紧张素转化酶活性的物质有显著降血压的作用。

3 生物活性肽在生产中的应用

3.1 活性肽对饲料适口性的影响 活性肽的氨基酸序列不同其作用也各不相同,有许多肽能够增进食品的酸甜苦辣的味觉,如苦味肽:Gly-Leu,Phe-Leu,Leu-Phe,Leu-Lys,Arg-Leu和 Arg-Leu-Leu;甜味 肽 Aspartame 等;酸 味 肽 Lys-Gly-Asp-Glu-Ser-Leu-Ala等;各种食品感官肽的作用也不尽相同,有一些肽还被用做各种饲料的化学诱食剂。Fasano认为,短肽比氨基酸更易于吸收,能增强营养物质的吸收。李明等报道,大米蛋白风味肽能有效抑制苦味、增强食品黏度、改善风味,可作为安全可靠的宠物食品。Jin等[18]研究表明,从大米蛋白的酶解产物中分离出来一种可以代替谷氨酸钠的活性肽,呈现鲜味,该活性肽可与矿物质元素螯合,可减少矿物质元素之间的竞争,还可用于肉制品、即食米饭、汤料、沙司、肉汁以及其他可口食品中。

3.2 活性肽对动物的影响 张青青等将一定量的活性肽添加到仔猪日粮中,发现能显著提高蛋氨酸、赖氨酸和苏氨酸的表观消化率。Dong Shiyuan等[19]研究表明,生物活性肽对断奶后14~42日龄的仔猪有促生长作用,并且发现生物活性肽比喷雾血粉的增重效果明显,但饲料转化率差异不大。孙占田等研究结果表明,小肽和血浆蛋白粉对仔猪有相似的促生长作用。Margolin[20]研究报道,用3%DPS代替血浆蛋白粉饲喂断奶仔猪,4周后测其日增重差异不大,而料肉比略优与血浆蛋白粉。王恬等研究报道,在仔猪基础日粮中添加2%活性肽,可显著增加肠道绒毛的长度并减小隐窝深度,并能减轻小肠绒毛萎缩和隐窝加深的程度。汪官保[21]研究发现,在哺乳仔猪的日粮中添加植物活性肽比鱼粉和血浆蛋白粉更能促进仔猪消化器官的发育,其中发现4%植物活性肽比鱼粉更能促进胃和胰脏的发育。Cordoba等发现,用大豆水解寡肽饲喂患有产肠毒素大肠杆菌病的仔猪,能促进仔猪的健康恢复,表明该活性肽可促进受损上皮细胞的恢复。

王碧莲等[22]研究报道,蛋鸡饲粮中添加肽制剂,可显著提高蛋鸡的产蛋率和蛋重,降低料蛋比。Fehlbaum等研究表明,猪小肠抗菌肽可显著增加雏鸡小肠绒毛长度,可使绒毛变圆变粗,表面凹沟增多,从而增加小肠的吸收面积。朱碧英等研究表明,用虾蛋白肽饲喂蛋鸡可显著提高处于衰减期鸡的产蛋率。张功研究表明,在蛋鸡日粮中添加120mg/kg浓度的大豆活性肽,可显著提高蛋鸡产蛋率,降低料蛋比。杨玉荣[23]研究表明,大豆活性肽能刺激肉鸡肠道上皮内淋巴细胞和IgA生成细胞数量的增加。

黄沧海等研究发现,抗菌肽具有和黄霉素相似的促生长和抑制病原菌的作用,并经试验验证,高剂量的抗菌肽可显著提高罗非鱼的肥满度。李清研究表明,在草鱼日粮中加入生物活性肽可提高其生长速度,提高其存活率,并能促进矿物质元素的吸收和利用。于辉等研究表明,在草鱼日粮中分别添加0.5%酶解酪蛋白、0.5%酪蛋白和0.5%酸解酪蛋白,发现添加0.5%酶解酪蛋白的草鱼的相对生长率、蛋白效率比、饲料效率比、血浆中镁含量及小肽总量均显著提高,并作用效果好于其他两组。

4 前景与展望

生物活性肽属于多功能因子,随着各种生物活性的不断发现,对其生理功能的不断探究,越来越受到人们的关注。各国对活性肽的研究日益活跃,市场上活性肽的种类和数量不断增加,因活性肽制品高度安全、性能卓越、能防病抗病等较全面的功能作用,活性肽制剂将成为一种必不可少的饲料添加剂,同时也为进一步发展蛋白质营养理论开辟一条新路。

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